一种三段式表面等离激元透镜制造技术

一种三段式表面等离激元透镜，涉及表面等离激元。由三层刻蚀在金属表面的矩形凹槽组成，在线偏振光照明下，将形成突破衍射极限的越小尺寸表面等离激元焦点，凹槽宽度为λ/2，每层凹槽的中心位置均分布在三条线段上，对于第i层(i＝1,2,3)，每层凹槽的长度和中心位置按如下设计：第i层凹槽左右侧边中点到焦点的距离分别满足f+(i‑1)d+kλ/3和f+(i‑1)d+(k+1)λ/3，k称为凹槽的级次，使同一层相邻两个凹槽的k相差3，各凹槽对应于传统波带片中的菲尼尔带；当沿y方向偏振的平面波垂直金属表面照明结构时，表面等离激元将在各凹槽上被同相激发，且传播到焦点处时相长干涉形成焦点。

【技术实现步骤摘要】
一种三段式表面等离激元透镜
本专利技术涉及表面等离激元，尤其是涉及可实现超小焦点的一种三段式表面等离激元透镜。
技术介绍
表面等离激元(SurfacePlasmonPolariton)是一种局域在金属/介质表面的电磁场表面模式，其特点是电磁场强度在垂直于金属表面的方向上指数衰减；并且以大于介质中同频率光子的波数沿金属表面传播。在一定条件下，光和表面等离激元之间可以实现能量转换。这使得人们可以利用表面等离激元在微米乃至纳米尺度的范围内对光进行操控。基于表面等离激元的各种功能器件的研究以及相关理论研究成为近年来的热点，吸引着众多科研人员的关注。在众多表面等离激元的平面光子学器件中，对表面等离激元的透镜件研究一直是表面等离激元器件研究的热点，这是因为实现聚焦直接关系到显微成像、探测、光存储、光镊等应用功能目前实现二维表面等离激元聚焦的结构主要有以下方案：(1)利用在金属表面构建突起结构对传播途径中的表面等离激元作波前调控实现聚焦；(2)利用纳米颗粒构成抛物线和圆弧聚焦表面等离激元；(3)在金属表面制备圆形光栅聚焦表面等离激元；(4)利用光栅段作为基本结构单元的表面等离激元透镜等。虽然这几种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三段式表面等离激元透镜，其特征在于由三层刻蚀在金属表面的矩形凹槽组成，在垂直于金属表面入射的线偏振光照明下，将形成突破衍射极限的越小尺寸表面等离激元焦点，所述矩形凹槽的宽度W均为λ/2,其中λ是表面等离激元的波长，每层凹槽的中心位置均分布在三条线段上，对于第i层，i＝1,2,3，其轨迹由以下分段函数给出：

【技术特征摘要】
1.一种三段式表面等离激元透镜，其特征在于由三层刻蚀在金属表面的矩形凹槽组成，在垂直于金属表面入射的线偏振光照明下，将形成突破衍射极限的越小尺寸表面等离激元焦点，所述矩形凹槽的宽度W均为λ/2,其中λ是表面等离激元的波长，每层凹槽的中心位置均分布在三条线段上，对于第i层，i＝1,2,3，其轨迹由以下分段函数给出：其中f是焦距，d＝2λ/3是水平线段部分的层间距，α和β是两个需要优化的参数，式(1)中的“+”和“-”号分别对应x≥[f+(i-1)d]tanα和x≤-[f+(i-1)d]tanα；每层凹槽的长度和中心位置按照如下设计：第i层...

【专利技术属性】
技术研发人员：王家园，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建,35